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　　要点

　　物理学是一门自然科学，涉及对物质及其在空间和时间中运动的研究，以及能量和力等相关概念。

　　物质通常被认为是任何有质量和体积的东西。

　　科学定律和理论表达了自然的普遍真理和它们所包含的知识体系。这些自然法则是所有自然过程似乎都遵循的规则。

　　关键术语

　　物质:宇宙的基本结构成分。物质通常有质量和体积。

　　科学方法:一种发现自然世界知识的方法，基于做出可证伪的预测(假设)，凭经验检验它们，并发展出最好地解释已知数据的同行评审理论。

　　术语定义:模型、理论、法律

　　在口语用法中，术语模型,理论，和法律通常可以互换使用，或者有不同的解释。然而，就物理学的研究而言，每个术语都有其特定的含义。

　　这自然法则是对我们周围宇宙的简明描述。它们不是解释，而是人类对所有自然过程遵循的基本规则的陈述。它们是宇宙固有的;人类没有创造它们，我们也无法改变它们。我们只能发现和理解它们。发现自然规律的基石是观察;科学必须描述宇宙的本来面目，而不是我们想象的样子。法律永远不可能绝对确定地为人所知，因为不可能在每一种可能的情况下毫无例外地进行实验来建立和确认一项法律。物理学家的工作假设是，在观察到反例之前，所有的科学定律和理论都是有效的。如果一个高质量的、可验证的实验与一个既定的定律相矛盾，那么这个定律必须被修改或完全推翻。

　　模型

　　模型是通常太难(或不可能)直接显示的东西的表示。虽然模型的设计使用实验信息是合理的，但它只在有限的情况下是准确的。一个例子是常用的原子“行星模型”，其中电子被描绘成围绕原子核旋转，类似于行星围绕太阳旋转的方式。我们不能直接观察电子轨道，但心理图像有助于解释我们可以进行的观察，例如热气体的光发射。物理学家出于各种目的使用模型。例如，模型可以帮助物理学家分析一个场景并进行计算，或者它们可以用来以计算机模拟的形式表示一种情况。

　　原子的行星模型:原子的行星模型，其中电子被描绘为围绕原子核运行，类似于行星围绕太阳运行的方式

　　理论

　　理论是对自然界模式的一种解释，这种解释得到了科学证据的支持，并被不同的研究小组多次验证。一些理论包括帮助可视化现象的模型，而另一些则没有。比如牛顿的引力理论，不需要模型，也不需要心智图像，因为我们可以用自己的感官直接观察物体。另一方面，气体的动力学理论利用了一个模型，在这个模型中，气体被认为是由原子和分子组成的。原子和分子太小，无法用我们的感官直接观察到——因此，我们在脑海中描绘它们，以理解我们的仪器告诉我们的气体行为。

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